Het zwaartekrachtsveld van de aarde
Bert Vermeersen zal uitleg gaan geven over geofysica, klimaatsverandering en de invloed hiervan op het zwaartekrachtsveld van de aarde. De zwaartekracht is niet overal op de aarde gelijk. Dit komt voornamelijk door een heterogene massaverdeling binnen de aarde. Door deze fluctuerende aantrekkingskracht zal het zeewater in rust zich ook niet als een perfecte ellipsoïde (afgeplatte bol) gedragen. Het water zal aangetrokken worden naar die delen met een grotere massadichtheid en zich daar ophopen. Het (equipotentiaal-)oppervlak, dat het best deze zeespiegel in rust beschrijft, wordt de geoïde genoemd.
Model van de geoïde van de aarde. Door de heterogene massaverdeling op de aarde fluctueert het zeeoppervlakte in rust tientallen meters t.o.v. een best passende ellipsoïde. Model: EIGEN 3P [GFZ].
Een kenmerk van zo'n geoïde is dat de zwaartekracht altijd loodrecht op de geoïde gericht staat. Meer informatie over dit onderwerp valt te lezen onder Technologie.
Onderzeeboot: onderzoek onder de zeespiegel
Exact 75 jaar geleden, in 1935, maakte de Nederlandse geofysicus en geodeet Felix Andries Vening Meinesz (1887-1966) deze oversteek over de Indische Oceaan ook, maar dan in tegenovergestelde richting: hij vertrok vanuit Mauritius richting Australië (Freemantle, de havenstad van Perth). Hij deed zwaartekrachtonderzoek met een slingerapparaat, op de onderzeeër Hr.MS. K XVIII van de Nederlandse Koninklijke Marine. Geen pretje in zo'n benauwde ruimte, als je bedenkt dat hij bijna 2 meter lang was. Voor Vermeersen is deze reis ook een eerbetoon aan zijn voorganger Vening Meinesz.
Vening Meinesz met de onderzeeër, waarmee hij in 1935 onderzoek deed naar het zwaartekrachtsveld van de aarde [Mathieu Rievers].
Satellieten en zeespiegelstijging
Vandaag de dag wordt voor zwaartekrachtonderzoek veelal gebruik gemaakt van satellieten, waaronder bijvoorbeeld de GOCE- (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) en GRACE-satellieten (Gravity Recovery and Climate Experiment). Vermeersen is nauw betrokken bij dit onderzoek, o.a. als lid van de Mission Advisory Group van de GOCE satelliet. Meer informatie over verschillende meettechnieken om het zwaartekrachtsveld te bepalen, valt te lezen onder Technologie.
GOCE-satelliet, die sinds 2009 metingen doet naar het zwaartekrachtsveld van de aarde [ESA].
De GOCE-satelliet meet zeer nauwkeurig het statische zwaartekrachtsveld van de aarde. De GRACE-missie is meer toegespitst op de veranderingen van dit zwaartekrachtsveld in de tijd. Hiermee kan het bijvoorbeeld het smelten van de poolkappen of de invloed van de regenseizoenen in kaart brengen, aangezien deze beide tot massaveranderingen leiden. Het smelten van de poolkappen zorgt ook voor een gemiddelde stijging van de zeespiegel. Deze stijging is niet overal op aarde gelijk. De poolkappen trekken het zeewater met hun massa immers ook naar zich toe. Door het smelten neemt dit effect af en zal het water rond de polen juist dalen.
Onderzoek aan boord van de clipper Stad Amsterdam
Een van de experimenten die aan boord plaatsvindt, is het meten van de hoogte van het oceaanoppervlak, met een nauwkeurigheid van ongeveer 1 decimeter. Daarvoor is een nauwkeurige GNSS-ontvanger (GPS+GLONASS) geplaatst op de clipper door ingenieursbureau Fugro. Als je bedenkt dat het oceaanwater in ruste zich plooit langs een baan van gelijke zwaartekrachtspotentiaal (geoïde), dan wordt er dus met de GNSS-ontvanger de geoïde + dynamische topografie (stromingen, golven) gemeten. Deze metingen zullen vergeleken worden met de gravitatiemetingen van Vening-Meinesz en met de geoide- en gravitatiemetingen van GRACE en GOCE.
Regionale geoïde van de Zuidelijke Indische Oceaan. De lijn geeft de vermoedelijke route van de Beagle weer, de rode kruizen de locaties van de metingen van Vening-Meinesz [TU Delft].
Meer informatie is te lezen op de website van de TU Delft en de website van het VPRO-programma 'Beagle'.
[Bron: TU Delft]